DE3046779C3

DE3046779C3 - Spannring zur Schnellkupplung zweier Kleinflansche einer Vakuumrohrverbindung

Info

Publication number: DE3046779C3
Application number: DE19803046779
Authority: DE
Inventors: Friedrich Linnemann
Original assignee: Individual
Current assignee: LINNEMANN, FRIEDRICH, 7400 TUEBINGEN, DE
Priority date: 1980-06-18
Filing date: 1980-12-12
Publication date: 1994-04-07
Anticipated expiration: 2000-12-13
Also published as: DE3046779A1; DE3046779C2; EP0042168A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Spannring nach dem Patent-Nr. 30 22 698 mit den Merkmalen des Oberbe griffs des Anspruchs 1.

Der Spannring gemäß dem Hauptpatent ist zur Schnell kupplung zweier Flansche vorgesehen und weist ein Spannstück mit einem Betätigungshebel und einem Spann kopf auf, der über einen Spannbolzen an einem Ende des Spannrings schwenkbar angelenkt ist. Im Kupplungs zustand liegt der Spannkopf an einem Endstück des Spannrings an. Dabei ist der Betätigungshebel des Spannstücks im wesentlichen parallel zum Spannbolzen vor den Spannringenden angeordnet.

Bei einem aus der DE-OS 22 63 397 bekannten Spannring liegt der Betätigungshebel im Kupplungszustand seit lich außen am Spannring an, so daß beim An- und Ab kuppeln zur Seite hin ein erheblicher Platzbedarf für den Betätigungshebel erforderlich und eine Verwen dung bei engen Platzverhältnissen nicht möglich ist. Die Handhabung des Betätigungshebels wird zudem durch einen Verklinkungsstift erschwert, der im Kupplungszu stand in miteinander fluchtende Öffnungen des Spann rings und des Betätigungshebels eingreift. Für im Durchmesser unterschiedliche große Spannringe müssen außerdem unterschiedlich große Betätigungshebel vor gesehen werden, die den unterschiedlichen Krümmungen der Spannringe angepaßt sind.

Beim Ankuppeln der Hebelschnellspannringe kann es passieren, daß bei unsachgemäßer Handhabung, insbe sondere bei schlecht zugänglichen Kupplungsstellen, das Hebelspannstück schräg angesetzt wird, so daß der Hebelspannkopf am Spannring nicht einwandfrei zur Anlage kommt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Spann ring mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dahingehend weiterzubilden, daß beim Kupplungsvorgang eine Zwangsführung erfolgt und eine exakte Geradanlage des Spannkopfes erzielt wird.

Diese Aufgabe wird bei dem gattungsgemäßen Spannring erfindungsgemäß durch die Kennzeichnungs merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Ein mit der Erfindung erzielter Vorteil besteht darin, daß bereits beim Beginn des Kupplungsvorgangs durch Einschwenken des Spannstücks eine Geradausrichtung über den Führungsteil erfolgt, so daß der Spannkopf zwangsläufig zur richtigen Flächenanlage gelangt. Die plangerichtete Kupplungslage des Spannstücks wird somit durch den Führungsteil zwangsbestimmt. Eine Fehlbedienung ist damit ausgeschlossen. Wird das Spann stück beim Kupplungsvorgang zu schräg angesetzt, so tritt eine Sperrung auf, so daß eine Fortführung des Kupplungs vorgangs und eine Schiefverspannung nicht möglich ist. Der Kupplungsvorgang ist nur durchzuführen, wenn das Spannstück im wesentlichen gerade ausgerichtet ist. Es wird damit durch die erfindungsgemäße Zwangszentrierung eine Beschädigung des Spannstücks beim Ankuppeln vermieden, so daß eine hohe und stets zuverlässige Funktionstüchtigkeit über einen langen Zeitraum und für viele Schnellkupplungs-Betätigungsvorgänge gewährleistet ist.

Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gegeben, wobei insbesondere eine besonders wirkungsvolle und integrierte Zwangszentrierung mit einfachen Mitteln kostensparend durch eine Anordnung des Führungsteils am Spannbolzen erzielt wird, wobei der Führungsteil in eine entsprechende Aussparung ein greift. Dazu ist es insbesondere auch günstig, das Spannstück am Führungsteil bzw. an einem Fortsatz des Führungsteils schwenkbar zu lagern und zudem aus Kunststoff zu bilden, so daß der Kunststoff-Spannkopf leichtgängig und weitgehend ver formungsfrei gegen das Endstück gespannt werden kann, wobei auch der Endteil sowie der sich daran anschließende Spann ringteil ebenfalls aus im wesentlichen gleichem Kunststoff gebildet sein kann, wodurch eine dauerfunktionstüchtige, mechanisch stabile, aber dennoch extrem leichte Ausführung kostengünstig zu erstellen ist.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, die in schematischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungs form als Beispiel zeigt. Es stellen dar:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vakuumrohr verbindung,

Fig. 2 eine Schnittansicht gemäß der Linie II-II der Vakuum rohrverbindung nach Fig. 1, jedoch in geschlossenem Kupplungszustand,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des erfindungsgemäßen Spannbolzens mit Führungsteil der Fig. 1 in einer Draufsicht,

Fig. 4 eine Vorderansicht des Spannbolzens der Fig. 3,

Fig. 5 eine Seitenansicht des Spannbolzens der Fig. 3,

Fig. 6 eine Längsansicht des Achszapfens der Fig. 1 in einer vergrößerten Darstellung und

Fig. 7 eine Draufsicht auf den Achszapfen der Fig. 6.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vakuumrohrverbindung 101 weist zwei Rohransätze 102, 103 mit konischen Kleinflanschen 104, 105 auf. Zwischen den Kleinflanschen 104, 105 befindet sich ein Zentrierring 106 mit einem äußeren gummielastischen Dichtungsring 107. Die Kleinflansche 104, 105 werden von einem Spannring 108 umgriffen und unter Verformung des Dichtungs ringes 107 gegeneinander gepreßt. Der Spannring 108 weist zwei im wesentlichen gleiche ringhälftenförmige Spannring stücke 109, 110 auf, die am hinteren Bereich über einen in einer Schlitzausnehmung gelagerten Scharnierteil 111 und Zapfen 112, 113 schwenkbar miteinander verbunden sind.

Das Spannringstück 109 besitzt am vorderen Bereich einen Endteil 114 und am Spannringstück 110 ist ein Endstück 115 ausgebildet. Im Kupplungszustand liegen die Stirnflächen 116, 117 des Endteils 114 sowie des Endstücks 115 im wesent lichen in einer Ebene. Das Endstück 115 besitzt außen eine Druckfläche 118, die an die Stirnfläche 117 angrenzt und derart schräg verläuft, daß der Winkel zwischen der Stirn fläche 117 und der Druckfläche 118 etwas kleiner als 90° ist und beim vorliegenden Ausführungsbeispiel etwa 84° beträgt. Der Endteil 114 und das Endstück 115 besitzen zudem zwischen zwei Plattenteilen 119, 120 je eine schlitzförmige Aussparung 121 und im Endteil 114 ist außerdem ein Achszapfen 122 schwenkbar gelagert.

Der in den Fig. 6 und 7 vergrößert dargestellte Achszapfen 122 besitzt in seiner Längsmitte ein quer zur Zapfenachse verlaufendes Innengewinde 123, in dem ein Gewindeteil 124 eines Spannbolzens 125 drehverstellbar gelagert ist. Der Spannbolzen 125 weist außerdem einen Führungsteil 126 auf, der beim vorliegenden Ausführungsbeispiel einen flachrecht eckförmigen Querschnitt besitzt. Die Stärke des Führungs teils 126 ist so bemessen, daß sie nur geringfügig kleiner ist als die Breite der Aussparung 121 des Endstücks 115. Insbesondere der Fig. 4 ist zu entnehmen, daß die Kantenbereiche des rechteckförmigen Führungsteils 126 gerundet sind, so daß zentrierfördernde Einführfasen 127 gebildet sind. Der in die Aussparung 121 eingreifende Führungsteil 126 ist in seiner Länge so bemessen, daß letztere im Kupplungszustand in Spannrichtung gesehen ungefähr gleich der Breite des Endstücks 115 ist. Der Gewindeteil 124 schließt sich in Längsrichtung des Spannbolzens 125 unmittelbar an den Führungsteil 126 an, so daß zur einfachen Herstellung eine direkte Verlängerung zum Achszapfen 122 gegeben ist. An derenends weist der Spannbolzen 125 einen mit einem Loch ver sehenen, als Lagerauge ausgebildeten Fortsatz 128 auf. Der Fortsatz 128 besitzt den gleichen Querschnitt wie der Führungs teil 126 und hat am Ende eine halbkreisförmige Abrundung 129.

Am Fortsatz 128 des Führungsteils 126 ist ein Spannstück 130 über einen Achsbolzen 131 schwenkbar gelagert. Dabei befindet sich der Fortsatz 128 im Spannkopf 132 des Spannstücks 130 in einer Schlitzaussparung, die in ihrer Breite etwa gleich der Aussparung 121 ausgeführt ist. Das Spannstück 130 besitzt einen sich an den Spannkopf 132 anschließenden Betätigungs hebel 133 und besteht in bevorzugter Ausführung insgesamt aus Kunststoff, vorzugsweise Polyamid 6.6, das aufgrund seiner zähelastischen Eigenschaften, guten Gleitfähigkeit, hohen Abriebfestigkeit und hochwertigen Standfestigkeiten für die vorliegende Spannkupplungsverwendung besonders geeignet sein kann. Dabei kann es zur Erzielung einer sehr leichten Aus führungsform und zur Kosteneinsparung auch zweckmäßig sein, sowohl das Endstück 115 und den Endteil 114 als auch die Spannringstücke 109, 110 wie das Spannstück 130 aus im wesent lichen gleichem Kunststoff auszuführen.

Im Kupplungszustand liegt der Betätigungshebel 133 mit seiner Innenfläche 134 an den Stirnflächen 116, 117 plan an. Dabei überragt ein Griffansatz 135 des Betätigungshebels 133 den Endteil 114, so daß zur leichten und schnellen Handhabung beim Kupplungsvorgang ein einwandfreier Zugriff gegeben ist. Die Stärke des Betätigungshebels 133 entspricht etwa dem Durchmesser des Gewindeteils 124. Die Fig. 2 macht deutlich, daß das Spannstück 130 genau so breit ist wie die Dicke des Endteils 114 und des Endstücks 115, wodurch ein bündiger Ab schluß im Vorderbereich des Spannrings 108 gegeben ist.

Der Spannkopf 132 besitzt am Ende einer Auflauffläche 136 einen Rastteil 137. Die Auflauffläche 136 verläuft quer zu einer Preßfläche 138 des Spannkopfes 132, wobei der Winkel zwischen der Auflauffläche 136 und der Preßfläche 138 als Spitzwinkel ausgeführt ist und etwa 70° beträgt. Am Über gang zwischen der Auflauffläche 136 und der Preßfläche 138 ist eine Rundung 139 ausgebildet.

Die Preßfläche 138 ist wie die Druckfläche 118 plan ausge bildet und verläuft ebenfalls schräg, so daß der Winkel zwischen der Preßfläche 138 und der Innenfläche 134 des Be tätigungshebels 133 kleiner als 90° ist und etwa ebenfalls 84° beträgt. Am Ende der Preßfläche 138 und Anfang der Rundung 139 besitzt der Spannkopf 132 einen Druckpunkt 140. Dadurch wird ohne zusätzliche Teile eine sichere Arretierung des Spannstücks 130 im Kupplungszustand erzielt. Weiterhin ist durch den Schrägverlauf der Druckfläche 118 und der Preß fläche 138 eine Abschiebesicherung gegeben, wodurch ein un beabsichtigtes Lösen des Spannkopfes 132 vom Endstück 115 ver hindert ist. Durch den Schrägverlauf der Druckfläche 118 wird außerdem eine Bedienungserleichterung beim Spannanzug erreicht, wobei der Spannkopf 132 mit seiner Auflauffläche 136 praktisch selbsttätig und leichtgängig an der Druck fläche 118 entlang auf das Endstück 115 gleitet.

Beim Ankuppeln wird das Spannstück 130 in die in der Fig. 1 dargestellte Position gebracht, wobei der Führungsteil 126 in die Aussparung 121 des Endstücks 115 gelangt. Dadurch ist eine Zwangszentrierung bzw. Zwangsausrichtung des Spannstücks 130 gegeben, die ein Schiefansetzen bzw. eine Fehlbedienung ausschließen, selbst wenn die durch die Bedienungsperson ein geleiteten Spannkräfte schräg angreifen. Der Rastteil 137 hintergreift den Eckbereich des Endstücks 115. Beim Ver schwenken des Betätigungshebels 133 in Pfeilrichtung werden das Endstück 115 und der Endteil 114 zusammengedrückt, so daß die beiden Spannringstücke 109, 110 ebenfalls zusammen gedrückt werden. Es ist dadurch ein leichtgängiger Spann voranzug gegeben, der aufgrund der Hebelwirkung bereits mit geringer Kraft durchgeführt werden kann. Nachdem der Be tätigungshebel 133 so weit in Pfeilrichtung verschwenkt worden ist, daß sich die Auflauffläche 136 etwa in der Ebene der Druckfläche 118 befindet, gleitet der Spannkopf 132 leichtgängig und praktisch selbsttätig entlang der Druck fläche 118 hinter das Endstück 115. Dabei ist die Zwangs führung über den Führungsteil 126 stets voll wirksam. Danach wird der Betätigungshebel 133 zurückgeschwenkt, so daß die Innenfläche 134 an den Stirnflächen 116, 117 des Endstücks 115 und des Endteils 114 zur Anlage gelangt. Dabei rollt der Spannkopf 132 mit seiner Rundung 139 an der Druckfläche 118 ab. Nach dem Erreichen der Endstellung ist das Spann stück 130 über den Druckpunkt 140 sowie durch den Schräg verlauf der Druckfläche 118 und der Preßfläche 138 fest arretiert. Auch in dieser Endspannstellung wird durch den Führungsteil 126 eine zuverlässige Sicherung gegen Ver drehen des Spannstücks 130 erreicht. Über den in den Achs zapfen 122 eingedrehten Gewindeteil 124 kann das Spannstück 130 entsprechend den jeweiligen Erfordernissen feinstufig angepaßt werden. Zudem kann das Spannstück 130 auch bei verschieden großen Spannringen problemlos eingesetzt werden, ohne daß dazu irgendwelche Änderungen erforderlich sind, wo durch eine vielseitige Verwendungsmöglichkeit gegeben ist und eine Kosteneinsparung erzielt wird. Die Erfindung ist nicht nur auf das vorliegende Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann auch vorteilhaft bei anderen Spannringausführungs formen eingesetzt werden.

Claims

1. Spannring zur Schnellkupplung zweier Kleinflansche einer Vakuumrohrverbindung nach dem Patent-Nr. 30 22 698 mit einem Endteil, einem schwenkbar angelenkten Spannbolzen, einem Endstück und einem Spannstück, das einen Betätigungshebel und einen am Spannbolzen schwenkbar angelenkten und im Kupplungszustand am Endstück anliegenden Spannkopf aufweist, wobei der Betätigungshebel des Spannstücks im wesentlichen parallel zum Spannbolzen vor dem Endteil und dem Endstück angeordnet ist, der Spannkopf eine quer zu einer Preßfläche verlaufende Auflauffläche aufweist, ein zwischen einer Innenfläche des Betätigungshebels und der Preßfläche gebildeteter Winkel gleich oder kleiner als 90° ist und die Auflauffläche sich annähernd parallel zum Betätigungshebel in entgegengesetzter Richtung erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß dem Spannstück (130) zur Ausrichtung und Sicherung gegen Verdrehen um die Längsachse des Spannbolzens (125) ein Führungsteil (126) zugeordnet ist.

2. Spannring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsteil (126) am Endstück (115) oder Endteil (114) eines Spannringstücks (109, 110) verdrehsichernd geführt ist.

3. Spannring nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsteil (126) am Spannbolzen (125) angeordnet und in eine Aussparung (121) des End stücks (115) oder des Endteils (114) einschwenkbar ist.

4. Spannring nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsteil (126) im wesentlichen als Rechteckformteil ausgebildet ist, dessen Stärke nur etwas schmaler ist als die Breite der Aussparung (121) im Endstück (115) oder Endteil (114).

5. Spannring nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannstück (130) an einem Fort satz (128) des Führungsteils (126) schwenkbar gelagert ist.

6. Spannring nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Achszapfen (122) des Endteils (114) verdrehbar gelagerter Gewindeteil (124) des Spann bolzens (125) in Verlängerung des Führungsteils (126) ausgebildet ist.

7. Spannring nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsteil (126) mindestens eine Einführfase (127) aufweist.

8. Spannring nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das am Spannbolzen (125) gelagerte Spannstück (130) aus Kunststoff gebildet ist.

9. Spannring nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das den Führungsteil (126) zentrie rende Endstück (115) und der Endteil (114) sowie das Spannringstück (109, 110) und das Spannstück (130) aus im wesentlichen gleichen Kunststoff gebildet sind.

10. Spannring nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des den Spannkopf (132) des Spannstücks (130) überragenden Führungsteils (126) etwa gleich der Breite des Endstücks (115) in Spann richtung ist.